Die Energiewende in der kommunalen Abwasserbehandlung in Bezug auf die Elektroenergie ist technisch derzeit nur für sehr große Kläranlagen oder Kläranlagenverbünde im Zusammengehen mit thermischer Klärschlammverwertung möglich. Abwasser ist jedoch aufgrund
seiner organischen Bestandteile ein Energieträger für chemisch gebundene Energie. Eine mit Abwasser betriebene bio-elektrochemische Brennstoffzelle wird vorgestellt, die neue Möglichkeiten für die energetische Nutzung von Abwasser aufzeigt.
Sauberes Trinkwasser und die zugehörige Sanitärversorgung sind ein Grundrecht (UN Resolution UN 64/292), welches in Europa und insbesondere in Deutschland mit technisch anspruchsvollen Infrastruktursystemen gesichert wird. Diese Systeme verbrauchen in Deutschland pro Jahr zusammen 6,6 TWh elektrische Energie, wobei 4,2TWh auf die Abwasserbehandlung und 2,4 TWh auf die Wasserversorgung entfallen. Der Klimawandel und die gebotene Senkung von CO2-Emissionen erfordern eine Weiterentwicklung dieser Infrastrukturen hin zu energieeffizienteren Systemen. Es wird geschätzt, dass durch Energiesparmaßnamenund Effizienzsteigerung für diese Systeme ein Einsparpotenzial von ca.25% des aktuellen Stromverbrauches vorhanden ist. Um diese Potenziale zu nutzen, hat die Bundesregierung über das BMBF die Fördermaßnahme „Zukunftsfähige Technologien und Konzepte für eine energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft (ERWAS)“ im Förderschwerpunkt Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM) ins Leben gerufen [1]. Wesentliche Herausforderung dabei ist, neue Konzepte für energieeffiziente Systeme so weiter zu entwickeln, dass die gebotene Sicherheit für die Wasserversorgung und Abwasserbehandlung weiterhin eingehalten wird.
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| Quelle: | Wasser und Abfall 01-02/2015 (März 2015) | |
| Seiten: | 5 | |
| Autor: | Prof. Dr.-Ing. Michael Sievers Dipl.-Ing. Hinnerk Bormann | |
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Planungsrechtliche Probleme der Energiewende in der Schweiz
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (7/2018)
This article shows the changes in planning law that will result within the framework of Switzerland's energy transition. The legal structure of the energy transition in Switzerland starts with the promotion of renewable energy production as well as the improvement of transport capacities for electrical energy.
Die neue Flexibilität der Stromwirtschaft und die zukünftige Rolle der Abfallwirtschaft
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2014)
Die Stromerzeugung aus Biogas mittels nachwachsender Rohstoffe (NawaRo), aber auch mittels organischen Reststoffen und Abfällen erfolgt derzeit im Jahresverlauf gleichmäßig. Dies ist bedingt durch die gesetzlich festgelegte Vergütungsstruktur der letzten Jahre (erst das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2012 etabliert mit der Flexibilitätsprämie einen neuen Ansatz) und dem damit verbundenen ökonomisch optimierten Anlagenbetrieb.
Power to Gas: Biologische Erzeugung von Methan aus Wasserstoff und Kohlendioxid
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2013)
Der zunehmende Ausbau von Wind- und Solarenergie bringt eine stark fluktuierende Stromerzeugung mit sich: in wind- und sonnenreichen Zeiten fallen immer größer werdende Mengen an Überschussstrom an, die nicht ins Netz eingespeist werden können. Auf der anderen Seite gehen mit der Energiewende die Erzeugungskapazitäten aus fossilen Brennstoffen zunehmend zurück, sodass sich je nach Witterung Lücken in der Energieversorgung ergeben können.
Betriebsbereiche und Wirkungsgrade der Wasserkraftschnecke
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2013)
Wasserkraftschnecken werden seit 2001 kommerziell zur Stromerzeugung verwendet. Durch die vergleichsweise geringe Verbreitung gilt diese neue Niederdrucktechnologie noch als Nischenprodukt. Die vorliegende Arbeit bestätigt die Qualität der Technologie und zeigt weitere Verbesserungspotentiale auf. In umfangreichen Labormessungen wurden Wirkungsgrade für sieben Schneckentypen bei unterschiedlichsten Drehzahl-Durchfluss-Kombinationen und Achsneigungen gemessen und verglichen. Dabei zeigen sich sowohl ausgezeichnete Wirkungsgrade als auch die unterschiedlichen Auswirkungen von veränderten Gestaltparametern. Die Ergebnisse bieten eine zusätzliche Entscheidungsgrundlage für die Wahl der Wasserkraftmaschine und ihre Dimensionierung bei neuen Kraftwerksstandorten.
Experimentelle Untersuchungen an einem Wasserwirbel-Kraftwerk
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2013)
Da in der Literatur keine Anhaltswerte verfügbar sind, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein mögliches Design für die Drallkammer eines Wasserwirbelkraftwerks entwickelt und in einem Modell im Maßstab 1: 9 getestet. Unterschiedliche Größen wurden variiert, um die bestimmenden Parameter zu erfassen. Dabei wurden Geschwindigkeiten und Leistungen an der Turbine gemessen. Der Durchmesser der Auslassöffnung hat den größten Einfluss auf
die Geschwindigkeiten und den Turbinenwirkungsgrad, der bei ca. 50 % liegt. Die Wirkungsgradverläufe zeigen eine große Abhängigkeit von der Fließtiefe im Oberwasser. Das Kraftwerk mit einem Anlagenwirkungsgrad von ca. 31 % ist demnach für kleine Fallhöhen geeignet.